第一篇：互联网在教育中的应用
物联网在教育中的应用
1.提高教学质量
将物联网与现有教学平台集成，开发阅读器接口中间件，对于需要督导的自律性较差的学生，定时佩戴传感器手表、眼镜等记录学生的多重数据，如脑电图、血压、体温等生理信息及眼动、手部轻微移动等运动信息，引入心理学相关测试技术，得出学生的紧张程度、注意力状况、动脑情况等。将传感器获取的实时数据导入现有教学平台，老师根据这些反馈信息对学生进行有效的督促辅导。 2.学生的健康状况
通过门式晨检机感知学生的健康信息,自动采集体温指标,当学生体温异常时,可通过短信等通知家长与老师,当学校出现一定数量体温异常案例时,即可通过应急联动机制,将信息传至医疗机构跟踪处理,防止出现集体疫情;而通过为学生配置运动传感器,可以系统感知其运动指标,避免学校只培养“书呆子”。 3.信息化教学
利用物联网建立泛在学习环境。可以利用智能标签识别需要学习的对象，并且根据学生的学习行为记录，调整学习内容。这是对传统课堂和虚拟实验的拓展，在空间上和交互环节上，通过实地考察和实践，增强学生
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的体验。例如生物课的实践性教学中需要学生识别校园内的各种植物，可以为每类植物粘贴带有二维码的标签，学生在室外寻找到这些植物后，除了可以知道植物的名字，还可以用手机识别二维码从教学平台上获得相关植物的扩展内容。 4.教育管理
物联网在教育管理中可以用于人员考勤、图书管理、设备管理等方面。例如带有RFID标签的学生证可以监控学生进出各个教学设施的情况，以及行动路线。又如将RFID用于图书管理，可通过RFID标签可方便地找到图书，并且可以在借阅图书的时候方便地获取图书信息而不用把书一本一本拿出来扫描。将物联网技术用于实验设备管理可以方便地跟踪设备的位置和使用状态，方便管理。 5.智慧校园
智能化教学环境，控制物联网在校园内还可用于校内交通管理、车辆管理、校园安全、智能建筑、学生生活服务等领域。例如，在教室里安装光线传感器和控制器，根据光线强度和学生的位置，调整教室内的光照度。控制器也可以和投影仪和窗帘导轨等设备整合，根据投影工作状态决定是否关上窗帘，降低灯光亮度。
第二篇：物联网在教育中的应用与思考
江阴市璜塘实验小学 郑绪尧
2009年以来，一场关于物联网的风暴席卷全球。在这一年年初美国奥巴马总统提出了智慧地球概念;6月，欧盟委员会递交了《欧盟物联网行动计划》;7月，日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略/i-Japan战略;同年8月7日，温家宝总理视察无锡微纳传感网工程技术研发中心并发表重要讲话之后，物联网、感知中国概念在国内迅速升温。物联网技术已成为当前各国科技和产业竞争的热点。继2世纪年代PC机、年代因特网、移动通信网之后，物联网与智慧地球的发展动态，将打破了人们的传统思维。它的广泛应用必将在后IP时代成为推进全球迈向信息社会的发动机。本文基于对物联网内涵、特征的把握，探讨物联网在教育中的应用，并对应用过程中可能产生的一些问题做冷静思考。
1、物联网的内涵与特征
物联网在欧美被称为/theInternetofThings(IOT)，强调/anythings
connection。中国科学院姚建铨院士指出：凡是由传感器、传感技术及利用某种物体相互作用而感知物体的特征，按约定的协议，来实现任何时刻、任何地点、任何物体、任何人，实现所有人与人，物与物，人与物之间互联、互通，进行信息交换和通讯，实现智能化的识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，即可称为物联网。因此，物联网是传感网与因特网、移动通信网，/三网高效融合的产物，是信息系统与物理系统高效融合的产物(又称为信息物理融合系统)。它可以广泛应用于军事与安全、科研与教育、环境与交通、医疗、制造等各领域。
物联网正在实现世界上物与物、人与物、人与自然之间的对话与交互。通过装置在各类物体上的射频识别电子标签 (RFID)、二维码、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等组成的智能传感器，经过接口与无线通信网络、因特网互联，以实现人与物、物与物相互间智能化地获取、传输与处理信息。典型的物联网由三大部分组成，即RFID系统、中间件Savant系统和Internet系统，
其中RFID系统主要包括RFID电子标签(tag)、阅读器(reader)及数据交换和管理系统 (processor)软件;中间件savant系统由Savant服务器、ONS(objectnamingservice)服务器、 PML(physicalmarkuplanguage)服务器及相应的数据软件等组成;Internet系统通常由计算机系统和网络服务器等组成。
物联网的组成方式，使得它具有如下基本技术特征：
(1)全面与主动感知特征。物联网是以感知为目的，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。利用
RFID，传感器，二维码等随时随地主动获取、感知物体的存在并获取有关/物的状态、位置等信息。实现的原理则是在物体上植入各种微型感应芯片，用这些传感器获取物理世界的各种信息，再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网络传递交互，从而感知世界。
(2)可靠与完整传递特征。物联网中不同的应用可能会使用传感器采集到的部分信息，存储的时候则必须保证信息的完整性。物联网可以通过有线、无线等不同的传输方式将物体的实时信息进行分门别类的管理，再准确、可靠、有指向性地传输给信息处理设备与环境，以适应不同的应用需求。
(3)海量与多视角处理特征。在物联网中会存在难以计数的传感器，每个传感器都是一个信息源。传感器按一定的频率周期性的采集环境信息，每做一次新的采集就得到新的数据。面对采集的海量数据，必须通过多视角分析和处理才能实现智能化。随着物联网应用的发展、终端数量的增长，可借助云计算处理海量信息，进行辅助决策。
(4)智能服务特征。物联网给整个移动通信、互联网都带来了一个全新服务的体系，它把通信或者是传输的业务扩展成从感知、传输到处理的一个综合服务。物联网应用需要具有常规应用无法比拟的智能特征，不仅具有超越人类常规视觉、嗅觉和触觉范围的高灵敏度，还具备大海捞针、感知规律、进行预判的智者风范，为人类提供更灵敏、更智能的服务。智能化服务是体现物联网应用价值的关键表现，也是推动物联网商业模式成功的动力。
2、物联网在教学中的应用
基于上述技术特征的物联网有望为人们提供一个完全不同的生活与工作环境。物联网的价值不仅仅在于它是一个可传感的网络，而必须是各个行业参与进来进行应用，不同行业，会有不同的应用。很大程度上，这是非常难的一步。目前，对物联网在教育中的研究与应用虽尚处于起步阶段，但笔者认为这一问题的探讨将给教育带来极大的变革。
(1)有利于建立全面和主动的教学管理体系。在建立教学管理运行体系方面，利用现有物联网的核心技术：RFID技术的支持，有利于完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而对教学的质量建立保障和监控体系。通过RFID标签和校园智能卡系统的结合，教师可利用物联网系统，对学生的学习情况进行自动的统计。例如：在分组实验教学中，可以对学生的出席和对应的实验器材建立联系，通过RFID系统建立实验室教学管理系统。院校各级教学管理部门也可利用RFID技术，对学生学习情况、到课情况进行分析，从而有利于学生工作部门有针对性地开展思想政治工作。同时还可以对学生在校园的行踪进行监控，设立校园安全控制区域，减少不必要的校园安全事故的发生;建立基于物联网的弹性修学模式，利用物联网信息完整和可追述的特征，学生可以根据本人的兴趣特长，随时修改或完成某一课程的学习，随时选择某一心仪教师的教学，在需要考试时，随时连接到试题库系统并完成考试过程，从而真正实现学分制;建立双向的教学评价和考核系统，有利于实现学生和教师同行对每一次教学的实时评价，根据此评价，学生和教师双方都可以调整教学进度，改善学生的学习效果，提高教师的教学效率。
(2)有利于构建完全交互与智能的教研环境。利用传感网络，可实现教学环境的实时信息反馈。目前，多数高校已经实施多媒体教学设施进课堂，利用物联网，可对课堂教学设备实现智能控制。例如：在教学楼里安装上万个传感器并用IPV6网络进行连接，可根据教室光线强弱自动调节教室光源和投影机的流明度;也可根据教室环境温湿度，通过红外感应设备自动控制教室空气的更换率;更可利用物联网识别技术，建立教师和对应授课教室的关联授权，智能控制教学仪器的使用等。这种方式的应用，已在部分研究机构中得以实现，例如：在北京，西门子总部里面所有的灯光都是通过物联网智能控制的，员工在进入办公室后头顶上的灯自动打开，离开位置后头顶上的光源则自动关闭。如果外面的阳光太过强烈，窗帘则自动拉下，各个光源都是通过传感设备连接到电脑上，由电脑进行操控。与此同时，笔者也认为，利用物联网构建的智能教学环境的应用应远不止于此。利用物联网信息完整与可靠传输特性，可实现教学环境的真正交互。例如：物联网的介入可以为实验教学提供一个安全的、共享的、智能化的实验教学环境。在教师的授课过程中，随时可以控制远在实验室中的教学仪器，通过网络视频设备，将实验过程与结果实时的显示在课堂教学中，学生也可实时控制远程设备，自行得到正确的实验结果。改变现行多媒体教学中，实验过程模拟化，实验效果非直观的弊病。
通过将大型科研设备纳入物联网，可有效改变目前教研资源不平衡问题，经过授权后的研究者可以在全球范围内控制该设备，科研过程数据也可以被实时采集并以适当的方式提供，最终实现教学科研的数字化、网络化与智能化。此方面的先例有TAMU和MIT近期实施的 CSAIL计划，该计划是利用一群实验室机器人与嵌入在盆栽植物中的传感器的通信。机器人和传感器之间的交流可以允许每棵植物要求额外的水分和养分，并进行实时存储。成熟的西红柿被识别之后，机器人能准确地从植物上摘除。TAMU的研究人员可以利用MIT在物联网领域的研究优势，直接获取该研究成果数据。
此外，利用嵌入了传感芯片的教学设施，不但能够像多媒体设施一样，对教学中的结构化信息进行处理，也可对常规多媒体设施所不能处理的非结构化信息，诸如学生的思维、体会、情感、意志等进行整合，从而真正实现教学环境的智能和交互。
(3)有利于重构创新和开放的教学模式。基于物联网教学环境下的教学模式相比于以往的各种教学模式，具有更加开放和创新的特征。可以依托物联网强大的物质和信息资源优势来建立基于物联网的科学探究模式。在该模式中，学习者可以最大限度地利用物联网资源，并在发掘物联网信息的同时促进高级思维能力的发展。例如：在虚拟社区的学习交互模型中，基于物联网的模式要比给予互联网的模式更能激发出学习者的深层思考，并产生交互。该模式更能引导学习者在每次知识建构、剖析、探讨和问题解决户进行反思、总结和提炼有价值的内容，并在物联网上与其他学习者共享。
同时，将先进的物联网技术与现代教学理念相结合，运用到科学教学活动中，也能够对协作和协同教学模式起到很好的支撑作用。传统的协作和协同教学模式标志着开放系统中大量亚系统之间相互作用的，整体的，集体的或合作的效应，能够很好地解决教学过程中的/导)学关系。比较著名的有密歇根大学的跨学科协同教学模式。而基于物联网的跨学科协同教学模式，则可以很好地克服原有模式中的障碍。同时它的海量数据与多视角处理特征，也能够进一步激发学生主动进行只是融合的欲望，发展整合和协调多学科的能力。
(4)有利于拓展学习空间、培养学习者自主学习能力。物联网能为学习者的常规学习、课后学习、区域合作学习提供支撑环境，拓展学习空间，有利于学习者的自主学习和满足个性化学习需要。学习者可以通过物联网，探究任何感兴趣的问题并及时地得到解决。例如：中国电信的全球眼技术，其实就是远程监控的物联网应用。与传感系统相结合，学习者就可以利用它完成诸如材料学、气象学、生物学等集成应用领域内的多种科学探究。
同时，物联网的感知特性，也能够使教育者对学习者的学习过程进行有效管理。
3、物联网教育应用的思考
物联网因为广泛引入/物，并且物的特征发生了质的飞跃，所以将更有利于在教学过程中形成丰富多样的、创新型的产品和应用。但正如2世纪六七十年代时的互联网一样，我们已经能够预知道它未来无可限量的应用，但要在现阶段广泛应用于教育实际，仍有许多问题亟待解决。
(1)如何解决不同类型教学要素的互联互通。物联网注重于物与物，物与人之间的互联互通。在教学中，即是教学者、学习者、教学设施之间的互联互通问题。从物联网结构上来看，每个/物品都需要在物联网中被寻址。更多的IP地址将使IPv4资源被耗尽，那就需要 IPv6来支撑。但目前，即使是在不同的教学设施之间也存在着通信协议不统一的问题，例如：在接入层面上，GPRS、短信、传感器、TD-SCDMA、有线等多种协议类别五花八门。应该看到，当前的信息化，虽然网络基础设施已日益完善，但离/任何人、任务时候、任何地点都能接入网络的目标还有一定的距离，并且，即使是已接入网络的信息系统很多也并未达到互通，信息孤岛现象较为严重。通信协议统一与否将是制约未来物联网在教学中应用程度的重要因素。
(2)物联网未来在教学中的应用模式更应该基于哪一个层次。迄今为止，对物联网的研究还停留在关注解决传感器和传感网层次的问题，我们依然将其等同为传感网络。不可否认，传感，是物联网的最基本特性。但是笔者认为，物联网在教学中要得到长足的应用，其未来的应用模式应当是一种简单、通用、易用的软件应用，这种软件应用可以使学习者处理/感知到的物体数据，更深层次地分析、理解、认识物体世界的演变规律，更好地利用信息化成果和智能化服务。
(3)如何保障教学应用自身的安全与可控。物联网在教学中应用时，教学设备间联系更紧密，设备和人也连接起来，使得信息采集和交换设备大量使用，所采集的教学信息越来越海量，在这些数据中，哪些属于学术和人员的隐私，必须保护，是此类应用中不能够回避的问题。不解决此问题，数据的泄密将越来越严重。
(4)如何解决物联网在教学应用中费用问题。在物联网使用的RFID系统中，核心的部分是芯片。芯片作为物联网关键技术有其自身的特征和要求，诸如：无线射频、低功耗、高度集成、智能可定制等。目前，为达成这些要求的物联网所需芯片等组件的费用依然较高。对面广量大的教学系统来说，全部植入上述功能的芯片显然不切合实际。如何有效解决这一问题还有待于通过技术进步逐步降低芯片成本。但无论如何降低，芯片的成本最终还是会有一个成本极限，目前大致预估是每个射频标签为一两个美分。
4、结语
物联网在教学中的应用与发展不是一个单纯的技术问题，涉及方方面面。因此，物联网在教学中的应用与发展之路还很漫长。但随着物联网技术的日益成熟，相信其在教学中的应用将越来越广泛。
第三篇：互联网在物理教学中的应用
物理教学中互联网的应用
摘要 网络资源在物理教学中的应用已成为当今教学不可回避的现实，网络资源在物理教学中的合理运用是物理教育工作者所面对的实际问题。本文试图从建立网络资源库、搭建网络资源平台等方面阐述网络资源在物理教学中的应用，并论述了网络资源在物理教学中的作用。 【关键词】网络资源 物理教学 运用 作用
随着现代广域网络技术在各个领域的不断发展与深入,以及现代多媒体技术在中学教学中的使用，使得网络资源成为辅助中学物理教学不可缺少的部分。利用网络资源,可以扩展物理教师的教学方法、开阔师生的视野、拓展物理学习的空间。利用网络资源强大的互动能力,使得原本复杂、枯燥、抽象的物理知识具体化、形象化、生动化,提高学生学习物理的兴趣,增强教学效果。对于物理教师，网络资源为其授课提供了有利的帮助。基于网络,可广泛交流授课经验及对教材教法的理解运用，可以了解物理学前沿动态及中学物理教学的发展,参与试题分析与评价乃至小到对单一问题的处理方法或个人看法,从而促进中学物理教学的发展。
通过对网络资源的合理利用，不仅可以将物理知识与技能、过程与方法很好的结合在一起，同时也丰富了学生的情感、改变了学生的学习方式，从而实现了物理三维目标。
一、建立网络资源库，寻找网络资源与物理教学整合的新思路 在计算机辅助物理教学领域，市场上已有相当数量的物理教学软件，但能够真正适用于教学的软件并不多。在此阶段，寻求计算机辅助教学软件开发和应用的新路子──建立网络资源库的思路便应运而生,它包括带有学科特色的平台和多媒体资料库。教师稍加培训就能够自如的运用它们来按自己的意愿制作课件，紧密配合自己的教学过程、为课堂教学所用,在真正意义上利用网络资源为物理教学服务。 在网络资源处理方面，物理作为信息技术的邻近学科，物理教师应该成为网络资源与学科整合的先行者。教师应根据教学实际，充分利用现有条件下的网络资源素材库 和教学软件，从中选取适合教学需要的内容来制作自己的课件，从而适应不同教学情境的需要，彻底改变教学软件在设计、开发和使用上相互割裂的局面，朝着网络 资源与物理学科整合这一更为广阔的方向发展。
二、利用信息技术，演示物理学中奇特现象，提高学生的科学素养
教学情境的创设是课堂教学中重要环节，让学生更真切的了解物理现象，能够加深学生对知识的理解，提高学生的科学素养。
丰富多彩、生动有趣的物理现象是八年级物理教学的主要内容，也是培养学生对物理学持久兴趣的主要教学内容，很多奇特的物理现象，如“冰冻状态小金鱼的复活”，“不同频率的声音”，“液氮下的几个实验”，“周游世界的小水滴”，“紫外线与溴氧层”……如果不用多媒体课件演示出来，普通中学的物理学实验室根本无法完成，培养学生科学素养的目标就会落不实处。教学中通过多媒体技术模拟实验的辅助, 模拟一些重要的，在现实实验环境下难以完成的一些物理实验，能够再现科学的真实性，以达到激发学生学习兴趣，培养学生科学素养的目的。
在教学过程中，有机的利用信息技术手段，将学生日常生活中难得一见的物理现象演示出来，能够开括学生视野，提高学生的认知，激发学生学习物理的兴趣和对大自然的好奇。通过这种物理现象演示，更好地是实现了学生对知识的升华，通过理论与实践的结合，能够更直接地培养他们对科学的探究意识。
三、借助于网络技术，发挥学生自主探究性实验作用
新课程的理念中，注重对学生的自主探究性培养，让学生利用现有的实验条件体验科学探究，亲历“科学家发现真理”的过程，并且把“过程与方法”作为物理教学的一个重要内容，以更好地培养学生的科学素养。
传统实验中，因客观性原因，物理实验室中一方面由于诸多实验室规章制度对学生操作诸多限制，怕发生意外和造成实验仪器的损失;另一方面由于实验环境和实验条件的限制，实验结果往往和物理理论不相符，甚至出现试验数据相反的情况，综其结果，限制了学生学习主动性的发挥，缩小了学生实验中发现问题的层面，使学生更多的按部就班的接受老师传授的知识。
借助于网络技术，利用多媒体软件教学，让学生在网络环境下进行虚拟实验室操作，则为解决这一难题提供了新的思路。传统电学实验课时，通常会告诉学生,电流表的接线柱不能接错、电压表不能超过量程、电池组不能短路等，并且很多实验限制学生自己操作，这些规定无形中扼杀了学生的创造性思维的培养，不利于学生科学素养的发展。在网络环境下，倡导学生自主探讨性实验，既可保护仪器又能激发学生的自主学习的兴趣，培养学生的创新能力，并能把很多传统实验做不到的效果一一再现。例如在网络环境下利用“仿真物理实验室”虚拟电学实验室软件(在线版网络软件)，能够实现网络与物理学科教学的整合。学生在网络技术环境中进行多媒体实验操作，通过网上人机对话，学生可以一边操作一边在网上畅游，与其他同学交流，共同获取新知识。如果学生在网络虚拟实验室遇到问题，就可以通过网络从其他同学那里获取相关信息，进行讨论，寻找解决问题的方法。学生利用网络自主学习，自主观察模拟实验，能够更好更快地掌握学习成果和学习方法。网络虚拟实验室为学生提供了全新全方位的开放性操作环境，使学生在课堂上实现了虚拟世界的真实体验。
信息技术与物理实验教学整合，能够培养学生自主模拟实验、观察实验，并归纳、总结，抽象成所需知识的能力，从而学会自主学习，使学生主动地获取物理知识，提高对问题的发现创新能力，培养他们建立正确的科学世界观。
四、利用网络资源，丰富了学习方式，扩大了学生的知识面 在网络教学的环境中，学生能够较为独立地参与学习活动。如轮船是如何顺利通过拦河大坝的船闸这一问题中，如果让学生在教学网络中自己操作计算机，模拟轮船分 别从上游和下游通过船闸的情况，他们就能容易明白连通器的原理在实际中的运用。在网络教学环境中，教师可利用网络的广播功能完成班级集体授课，也可进行个 别教学辅导，实现因材施教。利用因特网，既能建立学校个人网站和网页、邮箱，拓展教学和学习的空间，又能使学生家长从网上随时了解到孩子在学校的学习、表现情况等。 在网络教学中，教师可设立一些适合特定学生来解决的问题并通过网络向学生发布，要求学生解答。同时教师还可提供大量的与问题相关的资源，供学生在解决问题过程中查阅，促进学生探索学习。
五、利用网络资源实现远程教学，促进了教学资源的整合 远程教学的发展为物理教学增添丰富内容的同时，更为物理教学搭建了新的平台。在物理教学改革的进程中，远程教学资源的正确应用，具有十分重要和突出的实际意义。
网络资源是远程教学的当然载体。远程教学资源在物理教学中的运用，打破了传统的物理教学模式，需要教育者转变观念，摒弃学科本位的思想，从改善学生的学习、 着眼于学生全面发展来确立教育教学目标、设计教学过程和实施新的教学评价。这些都需要各位教师的在教学中不断探究、需要教师群体的协作与交流，更需要在教 学实践应用的过程中不断的提高，最终使远程教学资源在物理学科教学中得以成功应用，并推广到更大的范围，推广到更多的学科教学中，使远程教学资源的应用到 达更高的水平。
网络资源在物理教学中的应用是一个开创性的课题。作为教育工作者，对这一课题作一些有益的探索和尝试，必将促进它的发展。希望我们的探索和尝试能起到抛砖引玉之作用，使我们的教育和教学在这个平台的引导下迈出更加精彩的一步。
第四篇：物联网在农业中的应用
2011年12月7日下午2:30，信息科学技术学院在湖南农业大学八教学海厅组织了以“国内外物联网在农业中的应用”为主题的讲座，邀请了知名专家赵春江老师为主讲嘉宾，信息科学技术学院院长沈岳为主持人，另有信息科学技术学院各专业老师及09级、10级学生参与了本次讲座。
首先由沈院长对主讲嘉宾赵春江做了简短的介绍，然后由赵春江老师就物联网的发展及应用做了简明而深刻的阐述。以下是赵老师就物联网及农业谈论的几点重要观点。
一、 物联网在国内外正以极快的速度发展，信息科学技术的发展远远超
过了”大家”的预言，如托马斯.沃泰曾说“5台计算机就能满足世界的发展”;从Information到Informatics,从IT到ICT再到IET，这一系列的发展已经证明信息技术已得到了广泛的应用。
二、 物联网以更加精细和动态的方式认知、管理世界，提高人们认识复
杂事物的能力。赵老师重点强调“物联网不是互联网的下一代，而是互联网应用的拓展”。
三、 农业物联网已得到了国家的高度关注，十二五期间对农业物联网已
提出规划，使物联网能识别、定位、跟踪、监控的功能。目前这些技术已得到了基本应用，如智能交通、健康护理 、电子标签(RFID)在集装箱运输中的应用、阿尔卑斯山环境监测以及多种形式的无线传感器网络。利用物联网能实现农产品在运输过程中质量安全的实时监测、农机精准优化作业、设备的高效调度、及基于农机物连传感器的生产决策。
四、 我国发展智能农业致力使原始创新与集成创新相结合，使产业培育
与示范应用相结合，并朝三大技术方向发展，即农业传感器物联网、精准作业与智能设备方向、农业信息云计算与云服务方向。
最后，赵春江老师给大家放映了几段视频并耐心解答了同学及老师提出的疑问。
到此，此次论坛圆满结束。
第五篇：物联网在智慧校园中的应用
物联网调研报告
题目：物联网在智慧校园的应用 班级：13电子信息工程技术4班
目录
一、物联网的相关知识 ..................................................................................................... 3
1、物联网定义 ......................................................................................................................... 3
2、物联网的分层 ..................................................................................................................... 3
3、物联网的特点 ..................................................................................................................... 4
4、物联网运行过程 ................................................................................................................. 5
5、物联网的关键技术 ............................................................................................................. 5
6、物联网的主要发展历程 ..................................................................................................... 6
二、智慧校园 ........................................................................................................................ 7
1、智慧校园的提出背景 ......................................................................................................... 7
2、智慧校园的概念 ................................................................................................................. 7
3、智慧校园的核心特征 ......................................................................................................... 7
三、物联网在智慧校园的应用 ..................................................................................... 8
1、校园安防 ............................................................................................................................. 8
2、校园生活 ........................................................................................................................... 11
3、校园教学 ........................................................................................................................... 13
四、物联网发展问题......................................................................................................... 14
1、核心技术有待突破 ........................................................................................................... 14
2、标准规范有待统一 .......................................................................................................... 14
3、急需网络平台 ................................................................................................................... 14
4、信息安全和保护隐私有待解决 ....................................................................................... 15
五、结束语 .............................................................................................................................. 15 参考文献 ................................................................................................................................... 16
一、物联网的相关知识
1、物联网定义
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internet of things(IoT)”。顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络;其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相连。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。因此，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2.0是物联网发展的灵魂。
总的来说，物联网是利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。物联网是互联网的延伸，它包括互联网及互联网上所有的资源，兼容互联网所有的应用，但物联网中所有的元素(所有的设备、资源及通信等)都是个性化和私有化。
2、物联网的分层
物联网可分为三层：感知层、网络层和应用层。图1为分层结构
图1 (1)感知层——感知信息。
作为物联网的核心，承担感知信息作用的传感器，一直是工业领域和信息技术领域发展的重点，感知层由各种传感器以及传感器网关构成，其主要功能是识别物体，采集信息，并且将信息传递出去，传感器不仅感知信号、标识物体，还具有处理控制功能。
(2)网络层——传输信息
传感器感知到基础设施和物品信息后，需要通过网络传输到后台进行处理，而网络层就起负责传递和处理感知层获取的信息的作用。
(3)应用层——处理信息
应用层是物联网和用户的接口，它与行业需求结合，实现物联网的智能应用。
3、物联网的特点
(1)连通性
连通性是物联网的基础。无论是专网、无线、有线或者是感知物体，都必须体现“连通”状态，并且和互联网连接在一起，这样才能体现出真正意义上的物联网。国际电信联盟认为，物联网的“连通性”有四个维度：一是任意时间的连通性：二是任意地点的连通性;三是任意物体的连通性：四是任何人的连通性。
(2)物物相联
在互联网中，人们利用电脑实现人与人之间相互交流：物联网通过传感器、射频识别技术、全球定位系统等技术实现物与物的交流。互联网实现人与人的远程交流，而物联网完成了人与物、物与物的即时互动，从而实现了由虚拟世界向现实世界的连接转变。
(3)智能化
智能化是利用计算机技术、传感技术和控制技术对系统中各个对象能够智能监控和智能控制，从这个角度看，物联网是智能化的重要环节，物联网的发展将推动智能化的进程。它使得世界中的物体不仅以传感方式也可以智能化方式关联起来。物联网具有智能化感知性，它可以感知人们所处的环境，最大限度地支持人们更好地洞察、利用各种环境资源以便做出正确的判断。
4、物联网运行过程
(1)标识物体属性，属性有静态和动态属性，静态属性直接存储在RFID标签中，动态属性可由传感器检测。
(2)由阅读器读取物体的属性，同时将信息转换为适合网络传输的数据格式。
(3)将数据通过网络传输到信息处理中心，再由处理中心完成物体通信的相关计算。
5、物联网的关键技术
(1)传感器技术：这也是计算机应用中的关键技术。大家都知道，到目前为止绝大部分计算机处理的都是数字信号。自从有计算机以来就需要传感器把模拟信号转换成数字信号计算机才能处理。
RFID标签：也是一种传感器技术，RFID技术是融合了无线射频技术和嵌入式技术为一体的综合技术，RFID在自动识别、物品物流管理有着广阔的应用前景。 (3)嵌入式系统技术：是综合了计算机软硬件、传感器技术、集成电路技术、电子应用技术为一体的复杂技术。经过几十年的演变，以嵌入式系统为特征的智能终端产品随处可见;小到人们身边的MP3,大到航天航空的卫星系统。嵌入式系统正在改变着人们的生活，推动着工业生产以及国防工业的发展。如果把物联网用人体做一个简单比喻，传感器相当于人的眼睛、鼻子、皮肤等感官，网络就是神经系统用来传递信息，嵌入式系统则是人的大脑，在接收到信息后要进行分类处理。这个例子很形象的描述了传感器、嵌入式系统在物联网中的位置与作用。
6、物联网的主要发展历程
1990年物联网的实践最早可以追溯到1990年施乐公司的网络可乐贩售机——Networked Coke Machine。
1991年美国麻省理工学院(MIT)的Kevin Ash-ton教授首次提出物联网的概念。 1999年美国麻省理工学院建立了“自动识别中心(Auto-ID)”，提出“万物皆可通过网络互联”，阐明了物联网的基本含义。早期的物联网是依托射频识别(RFID)技术的物流网络，随着技术和应用的发展，物联网的内涵已经发生了较大变化。
2005年11月17日，在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布《ITU互联网报告2005：物联网》，引用了“物联网”的概念。物联网的定义和范围已经发生了变化，覆盖范围有了较大的拓展，不再只是指基于RFID技术的物联网。
2009年欧盟执委会发表了欧洲物联网行动计划，描绘了物联网技术的应用前景，提出欧盟政府要加强对物联网的管理，促进物联网的发展。
2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次“圆桌会议”，作为仅有的两名代表之一，IBM首席执行官彭明盛首次提出“智慧地球”这一概念，建议新政府投资新一代的智慧型基础设施。当年，美国将新能源和物联网列为振兴经济的两大重点。
2009年8月，温家宝“感知中国”的讲话把我国物联网领域的研究和应用开发推向了高潮，无锡市率先建立了“感知中国”研究中心，中国科学院、运营商、多所大学在无锡建立了物联网研究院，无锡市江南大学还建立了全国首家实体物联网工厂学院。自温总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟。物联网的概念已经是一个“中国制造”的概念，它的覆盖范围与时俱进，已经超越了1999年Ashton教授和2005年ITU报告所指的范围，物联网已被贴上“中国式”标签。
二、智慧校园
1、智慧校园的提出背景
2008年11月，IBM公司正式提出“智慧地球”理念，2009年1月，“智慧地球”成为美国国家战略的一部分。2009年8月7日，国务院总理温家宝在无锡视察时，指示要迅速在无锡建立中国的“感知中国”中心。基于这种“智慧”的理念，学校作为知识与信息服务机构的前沿，应该抓住机遇，通过物联网的系统化发展与应用，打造智慧校园。
2、智慧校园的概念
智慧校园指的是以物联网为基础的智慧化的校园工作、学习和生活一体化环境，这个一体化环境以各种应用服务系统为载体，将教学、科研、管理和校园生活进行充分融合。具体的说，智慧校园是把感应器嵌入和装备到食堂、教室、图书馆、供水系统、实验室等各种物体中，并且被普遍连接，形成“物联网”，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现教学、生活与校园资源和系统的整合。2010年，在信息化“十二五”规划中，浙江大学提出建设一个“令人激动”的“智慧校园”。这幅蓝图描绘的是：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。简而言之，“要做一个安全、稳定、环保、节能的校园。”
3、智慧校园的核心特征
智慧校园的三个核心的特征：一是为广大师生提供一个全面的智能感知环境和综合信息服务平台，提供基于角色的个性化定制服务;二是将基于计算机网络的信息服务融入学校的各个应用于服务领域，实现互联和协作;三是通过智能感知环境和综合信息服务平台，为学校与外部世界提供一个相互交流和相互感知的接口。
三、物联网在智慧校园的应用
物联网在智慧校园中的应用主要包括校园安防、校园生活和校园教学三个方面。
1、校园安防
(1)校园安防的定义及意义
校园安防就是以一般人居环境安全防范系统为基础，结合高等学校建筑物多、人员密集复杂、环境功能主体繁杂的特点，充分运用信息技术手段，根据国家教育部门和公安部门的有关规定，对大学校园中重点要害部门进行实时监控，及时采取有力措施，使校园安全管理实现人防、物防、技防相结合的安全防范系统。
随着社会经济的不断发展，人类活动领域巨大延伸，人为的治安问题日趋动态化和复杂化，自然灾害也呈现突发性和严重危害性的特点，高技术犯罪上升，新安全问题突现，人们的工作和生活空间受到来自于多方面的威胁。为避免人身受到伤害、财务受到损失，使人们的工作和生活不受干扰，针对各种主要安全威胁的综合安防系统就应用而生。综合安防系统是指利用各种高科技的监控手段和信息处理技术，对各种居住环境加以监控，及时反馈环境中的各种事故、灾害和违法事件信息，从而对治安和安全进行预防和有效处理的安全防范系统。高校校园作为特定的人群居住环境，保证该环境的安全和稳定对于国家和社会的整体稳定有着重要的意义。
(2)校园安防的主要特点
重要性的特点。高等学校是国家培养高层次建设者和接班人的重要场所，在高校校园生活的学生属于特殊群体，其人身和财产安全影响着千家万户的的稳定，因此在高校校园建立的综合安防系统较其他人群居驻地有着独特的重要性，属于重点监控和防范的区域，不论是从技术上还是从认识上都具有重要性的特点。
高技术的特点。在我国，高校本身是技术生产的重要场所，与此相对应的治安案件、灾害事故也有着同样的高技术性质。学校聚集的人群由于受到环境的影响，其知识水平造就的治安案件或者违法事件以及灾害事故的技术水平也相应较其它区域有所提高。因此防御此类事故的发生必须与其相对应，使用高技术的手段和措施加以预防和处理，决定了高校校园综合安防系统的高技术的特点。
广泛性的特点。在其他人群聚居地，进行综合安防系统设计与管理的时候，公安部门或者安全保卫部门独立工作和行动的特点很突出。但是在高校这一特殊的环境中，综合治理的特点十分明显，它需要有着广泛地参与，调动环境中一切有利于系统实施的因素协同进行工作。因此便决定了高校校园综合安防系统的广泛性特点。
预防为主的特点。其它环境之中的安全防范系统除了强调预防功能之外，更加注重事件的事后处理问题，而系统主要是提供事件处理的各种重要信息。但是在高校校园这一特定的环境中，考虑到对整个社会的突出影响，一般不允许重大不稳定事件发生。因此高校校园综合安防系统必须注重于事前预警和防范功能，使各类事件的发生最大可能的被消灭在萌芽状态。所以说，高校校园综合安防系统必须是以预防各类治安案件的发生为主要功能。
(3)校园安防的主要应用
校园安防的主要应用包括入侵报警系统、车牌识别---校园内的电子警察、访客系统、移动智能卡等等。 入侵报警系统主要有：通常用于办公室和机房的红外入侵探测器，通常用于围墙周界及部份通道的多光束红外对射探测器，通常用于办公室和机房的门磁感应器，用于报警信号联动的睿丝强光灯，用于报警提示的声光警号器，用于联动外部设备如联动关门的继电器模块，用于报警主机联动拨号通知管理人员的电话拨号器，对所有前端探测器编程控制的报警控制主机等。图2为校园入侵报警系统。
图2
防盗报警装置是校园安防中最实用和基础的组成部分，它可以在发生意外时让教师及时与外界联系，得到援助，也因此，北京等部分城市将其作为必备的安防设备。从安装范围看，防盗报警装置主要是分布在学校围墙、电教室、财务室、化学实验室等重点部位。在一些安全事故多发的地点，如大门口、学生宿舍门口、自行车存放处、学校财务室等地安装报警器，发生意外时可以迅速连接到学校的保卫处和附近的110接警中心，学校一旦遇险，学校值守人员可手工启动报警。在第一时间得到帮助，避免更大悲剧的发生。同时，由于中小学生好奇心强而自控能力差，报警系统在设计和安装时应注意避免“恶作剧”式的报警发生。 因为有了车牌识别系统就像多了很多的电子眼，能全天候的从出入的视频数据中抓拍车辆出入并登记，但它更先进的是，能够根据车辆出入的方向和系统设定好的黑白名单决定应该不应该放这辆车进入校园。而且系统中心数据随时更新，你可以很清晰的看到校园内共有多少辆车，分别是什么时候进入校园的，不但提高了管理人员的工作质量和效率，更增加了校园的安全性。 进出学校都要登记，但以前都由人工完成，在智慧校园都将由智能访客系统代替保安查看身份证件、登记、记录离开时间等一系列繁琐的程序。前来学校造访的人员只需拿着证件，在电子识别器上轻轻一按，访客信息就能瞬间获得，并出具访客单，大幅度加快访客登记及离开流程， 从而提升了管理质量和效率。
借书要出示借书卡、吃饭要出示饭卡、坐公交要出示公交卡，是不是很烦呢?在智慧校园里一张移动智能卡就能通行校园，凡有现金、票证或需要识别身份的场合均只要出示这张卡就可以了。此外，这张卡还就以实现部分公交乘坐、校内考勤、图书借阅管理等功能，并可结合校讯通功能。此种管理模式代替了传统的消费及身份识别管理模式，为学生及员工的管理带来了高效、方便与安全。
2、校园生活
包括食堂管理、浴室水管理、考勤管理、智能照明管理、人员可视化管理、车辆精细化管理、智能化后勤保障、电子岗哨等等。
(1)食堂管理
食堂管理是智慧校园重要组成部分，基于RFID技术的食堂管理系统主要分成三部分： 含RFID电子标签的饭卡：师生每人拥有一张这样的饭卡，卡里面包含了用户信息。RFID阅读器：在每个食堂售饭窗口安置一个RFID阅读器，将读到的信息传至后台数据库查询，读取卡上金额，并扣除消费金额。后台数据库管理系统：将用户的注册信息存储在数据库中，可以方便管理员对食堂消费业务的查询。
(2)浴室水控管理
基于RFID技术的浴室水控管理，可以实现用水自动化管理，主要功能如下：
信息数据实时显示：当RFID卡位于阅读器感应区时，阅读器就显示卡上余额，然后可立即进入用水计费状态。
消费模式：消费模式采用实时计费模式，即读卡就出水，并根据用水量实时进行扣费;
计费方式：按使用的流量计费，即外接脉冲流量表，可根据计算产生的流量进行计费。
(3)考勤管理
学生考勤是学校日常教学过程中必不可少的一个组成部分。常规考勤工作主要都由教师承担，花费教师额外的时间与精力。
基于RFID技术的考勤管理工作流程：每次上课前，学生用含RFID标签的校园卡(或手机卡)刷卡进教室，教室内的设备在接收到读卡器发送来的学生刷卡记录数据后，将数据发送到远程服务器;远程服务器接收到数据后，将数据存储到数据库中;然后，教务人员或者教师通过浏览器登录到考勤查询网站，可以实时地远程查询某一节课或某一位学生或某个教室在某一段时间内的考勤情况;学期结束时，每门课程学生的出勤情况或者某个学生在一个学期的出勤情况可以自动统计出来。
(4)智能照明管理
智能照明是利用物联网技术，使校园内的灯能够无线自主组网，使每一盏灯都能遥测和遥控，教室和道路的灯接受控制中心的命令，反馈灯的各种状态，根据光强度和时段自动调节照明亮度。例如对教室照明智能控制，当教室光照比较暗，灯自动亮;当光照比较强时，灯自动关，如果发现教室里没人，可以远程控制灯的开关。
(5)人员可视化管理
为校园人员配备管理卡(可以与借书卡、饭卡、浴卡等功能合并，形成一卡通，该卡可以远距离读取)，通过各门禁系统和遍布校园的感应点，可以实现对所属人员24小时不间断、全校园不留死角、全自动实时感知与定位。学院安保单位、各系辅导员、班主任可以通过智慧校园管理平台实时了解到所属人员在位情况。借助此卡，还可以实现对学生、职工的日常管理、电子签到、定位等，对学生、职工的在位、外出情况进行有效管控、实现电子点名、智能查岗等可视化管理。
(6)车辆精细化管理
通过为校园的车辆、重点装备设备等安装电子标签、嵌入传感器、卫星定位装置等，实现对交通工具、各种装备设备进行准确定位和实时跟踪，并通过嵌入的各类智能传感器，监控其工作状态、完好情况等，从而实现对其精细化管理。
(7)智能化后勤保障
为仓库、物资安装包含其型号、种类、数量等状态信息的电子标签，使得后勤物资的发放更加智能和快捷;为草皮配备温度、湿度传感器，使得灌溉更加合理;为路灯安装光学传感器使其更节能。
(8)电子岗哨
为财务、油库及校园的其他重点区域安装智能传感器，实现对其24小时不间断地安全检测，一旦发现可疑情况，可由感应点自动调整摄像头的方向进行视频监控，并向值班人员发出通知或巡视提醒，以便及时处理。
3、校园教学
校园教学又包括日常教学、智慧图书馆和实验室管理等方面。
(1)日常教学
利用物联网技术有利于建立全面和主动的教学管理体系，利用RFID技术的支持，可以完善教学管理的组织系统、评价和考核系统，从而对教学的质量建立保障和监控体系;有利于拓展学习空间、培养学习者自主学习能力，物联网能为学生的自主学习、合作学习等提供支撑环境。例如，无锡市感知生长校园数字化农植园系统，就是让学生通过“感知”动植物生长情况，利用计算机及网络收集、处理和发布观测信息，交流种植经验，展示研究成果，从而提升学生的科学素养。
(2)智慧图书馆
智慧图书馆通过物联网来实现智慧化的服务和管理。 它的理想模式就是无需人工服务。目前物联网在图书馆中的应用，主要是RFID电子标签的应用，以智能书车为例来说明。
智能书车是一种移动式RFID文献归架管理设备，具有查询、定位、书架智能导航等功能，可实现文献架位信息收藏、文献分拣、新文献上架等功能。具体流程：书籍拣到书车上，通过阅读器识别书籍的RFID中存储的信息，记录并显示文献在书车上的位置，同时根据获取的书籍存储架位信息，将需要进行上架工作的位置和书车上对应的书的存放档位对应起来，并在书车的显示屏幕上按照书库的位置将该车书的具体上架位置显示和指引出来，方便工作人员进行高效率归架。
(3)实验室管理
物联网应用到实验室中主要包括设备管理、实验过程管理和智能插座等。
设备管理：RFID存储实验设备的基本属性等信息，利用阅读器方便地获取相关信息，然后再利用网络进行统一管理。
实验过程管理：首先，RFID可以帮助学生方便地获取实验步骤、操作要点、使用帮助等信息。其次，在实验过程中，使用不当时能自动警告并中断实验过程，避免不必要的损失。另外，实验数据可以被实时采集并以适当的方式提供给实验者，实现实验教学的数字化、网络化与智能化。
智能插座除了拥有传统电源插座功能外，它能够将各个实验设备的耗电量信息实时反馈给实验室管理员，管理员能随时开关插座，实现插座与人的对话，起到高效节能的作用。
四、物联网发展问题
1、核心技术有待突破
目前，物联网关键技术研发和规模化应用处于初始阶段，其中，传感器核心芯片和传感器接入技术和中间件技术有待进一步发展。一是当前传感器所能连接的通信距离受限，传感器对外部工作环境指标要求较高，受外部环境影响较大。二是传感器节点计算能力、存储能力和通信能力不足，能量有限。另外，为了能够快捷地实现传感器网络上的大量应用且保证应用程序的运行性能，传感器网络中间件技术将是未来传感器网络领域急需解决的问题。
2、标准规范有待统一
标准是推动物联网应用的保障，统一标准体系的缺乏将阻碍物联网的发展。目前，物联网标准体系尚在建立，中国、美国、德国和韩国是世界物联网领域标准的重要制定国。ISO/IEC在传感网络、IUT一在泛在网络、IEEE在近距离无线、IETF在IPv6的应用、3 GPP在M2M等方面纷纷启动了相关标准研究工作。由于物联网发展涉及国家间巨大利益，制定一种能被世界各国认可的统一的物联网国际标准，难度很大，短期内标准难以统一，规范协议难以形成。
3、急需网络平台
物联网的价值在于网，而不在于物。传感是容易的，但是感知的信息，如果没有一个庞大的网络体系，不能进行管理和整合，那网络就没有意义。因此，建立一个全国性的，庞大的，综合的业务管理平台，把各种传感信息进行收集，再进行分门别类的管理，进行有指向性的传输，是一个大问题。一个小企业都可以开发出传感技术和传感应用。但小企业没办法建立起一个全国性的高效网络。平台的建设者会在未来的物联网发展中，取得较好的市场地位，甚至是最大受益者。
4、信息安全和保护隐私有待解决
信息与网络安全是要保证被保护信息的机密性、完整性和可用性。与互联网和移动通信网相比，物联网还存在一些特殊的安全问题。
首先，物品的感知是物联网应用的前提，射频识别是物联网的关键技术。物联网中的物与物、物与人之间互联是通过RFID(射频识别)、传感器、二维识别码和GPS定位等技术来自由地自动感知和获取物品信息的。如不加控制，物品的信息会不受限制地被扫描、定位及追踪。这无疑对信息的隐私构成了极大的威肋、。在数据处理过程中同样存在隐私保护问题，如基于数据挖掘的行为分析等。因此要建立访问控制机制，控制物联网中信息采集、传递和查询等操作，保证不会由于个人隐私或机构秘密的泄露而造成对个人或机构的伤害。
其次，加密在较多情况下仍然是保证实现信息机密性的重要手段，保密现在己经成为物联网识别技术的关键问题。由于物联网的多源异构性，使密钥管理显得更为困难，而对感知网络的密钥管理更是制约物联网信息机密性的瓶颈。物联网的安全特征体现了感知信息、网络环境和应用需求的多样性，其网络的规模和数据的处理量大，决策控制复杂，给安全研究提出了新的挑战。
第三，IP地址有待扩充。物联网中的每个物件都需要一个唯一的IP地址，IPv4显然己不能满足地址需要，只能依靠IPv6来支撑。如何实现由IPv4向IPv6转型以及妥善解决与IPv4的兼容等一系列问题，也需要引起足够重视。
第四，设备生产成本需进一步降低。只有扩大物联网应用规模，具备一定数量，物联网相关设备生产成本才能降低到可以接受的程度，物品的网络智能化特征才能发挥应有作用。
五、结束语
智慧校园是通过物联网来实现智慧化的校园服务和管理，它通过物联网实现了校园内任何人、任何物、任何信息载体、任何时间、任何地点的互联互通，海量信息在物联网平台的聚合而产生新的信息，从而给广大师生提供了智慧化的业务和服务模式。目前，智慧校园还处于摸索阶段，前景不明朗，但从长远来看，由于物联网应用前景相当广阔，智慧校园一定会像浙江大学在信息化“十二五”规划中描绘的那样：无处不在的网络学习、融合创新的网络科研、透明高效的校务治理、丰富多彩的校园文化、方便周到的校园生活。
参考文献
[1]百度文库，物联网在智慧校园的应用，2013 [2]百度百科，智慧校园的概念
[3]中国安防展览网，安防在智慧校园中的应用,2013 [4]百度百科，物联网的概念 [5]百度百科，智慧校园的概念
[6]百度文库，物联网发展前景及问题分析研究，2015